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Revista Ingenierías Universidad de Medellín
ISSN: 1692-3324
Universidad de Medellín
Colombia
Chávez Porras, Álvaro; Rodríguez González, Alejandra; González Gómez, Fabián Eduardo
ANÁLISIS DE LA DINÁMICA BIOLÓGICA PRESENTE EN UN SISTEMA PILOTO DE
LOMBRICULTURA PARA EL MANEJO DE BIOSÓLlDOS PROVENIENTES DE AGUAS
RESIDUALES
Revista Ingenierías Universidad de Medellín, vol. 12, núm. 22, enero-junio, 2013, pp. 13-23
Universidad de Medellín
Medellín, Colombia
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Revista Ingenierías Universidad de Medellín
ANÁLISIS DE LA DINÁMICA BIOLÓGICA PRESENTE EN UN SISTEMAPILOTO DE LOMBRICULTURA PARA EL MANEJO DE BIOSÓLlDOS
PROVENIENTES DE AGUAS RESIDUALES
Álvaro Cliávez Porras'
Alejandra Rodriguez Oonzález"Fabián Eduardo Oonzález Gómez'"
Recibido 04/06/2012
Aceptado 07/05/2013
RESUMENSe analizó la dinámica biológica presente en un sistema piloto de lombricultura
con la especie Eisenia foetida para el manejo de biosólidos provenientes de la Planta
de Tratamiento Aguas Residuales -PTAR- Salitre, Bogotá D. c., con el fin de esta
blecer la influencia de los organismos presentes en la transformación y translocación
de la materia orgánica -MO-, la eficiencia de este proceso, asi como la calidad del
humus y su posible uso como abono orgánico . Esto, mediante análisis biológicos
en diferentes etapas. En la primera fase del sistema se identificó que los biosólidos
están clasificados como tipo B de acuerdo con la EPA (Agencia de Protección del
Medioambiente de los EE. UU.), y presentan condiciones desfavorables para su
aplicación a cultivos agricolas. Sin embargo, luego de dos meses de procesamiento
biológico, el humus tuvo características similares a las de un compost maduro, con
baja presencia de microorganismos patógenos, así como también un leve aumento
en la diversidad y equitatividad de la meso y la macrofauna.
Palabras clave: bicsólidos, lombricompostaje, PTAR y humus.
Ing Industrial, Doctor en Ingeniería Civil, Área Ambiental Profesor Asistente, Facultad de Ingeniería, Líder Grupo Producción, Innovacióny Tecnología, Universidad Militar Nueva Granada, Bogotá DC Colombia Carrera 11 N° 101- 80 Tel.. 6500000 Ext 1716 alvarochavez@unimilitareduco
Bióloga, Estudiante Maestría Gestión del Medio Natural - Universidad Internacional de Andalucia, España, Joven Investigador COLCIENCIAS y Asistente de investigación, Grupo Producción, Innovación y Tecnología, Universidad Militar Nueva Granada, Bogotá D C ,Colombia Carrera 11 N° 101-80 ra 6500000 Ext 1716 grupopíttéunímíhtar.edu.co
Biólogo, Esp Planeación Ambiental, Auxiliar de investigación, Facultad de Ingeniería, Grupo Producción, Innovación y Tecnología, Universidad Militar Nueva Granada, Bogotá D C, Colombia grupopíttéunímíhtar.edu.co
Revista Ingenierías Universidad de Medelltn, vol 12, No 22 pp 13-24 - ISSN 1692-3324 - enero-junio de 2013/202 p Medelltn, Colombia
14 Álvaro Chávez Porras -Alejandra Rodríguez González - Fabián Eduardo González Gómez
ANALYSIS OF BIOLOGICAL DYNAMICS REMAINS IN VERMICULTUREPILOT SYSTEM FOR THE MANAGEMENT OF BIOSOLlDS RISING
FROM WASTEWATER
ABSTRAeTThe biological dynamics in a pilot vermiculture system with the Eisenia foetida
specie for managing biosolids taken from the waste water treatment plant, WWTP
- Salitre, Bogotá D.C., was analyzed to establish the influence of organisms present
in the process of transformation and translocation of organic matter (Olvl), the stu
dv al so considers the process efficiency, and the quality of humus and its possible
used as mulch. The study was performed by biological analysis in different phases
of the process. In the first phase of the process, the biosolids were identified as type
B according to the EPA (United States Environmental Protection Agency) showing
unfavorable condition for application to crops. However, after two months ot biolo
gical processing, humus had similar characteristics to those of mature compost with
low level of pathogenic microorganism, as a slight increase in diversity and evenness
of meso and macrofauna.
Key wordsi biosolids, vermicomposting, WWTP and humus.
Universidad de Medelltn
Análisis de la dinámica biológica presente en un sistema piloto de lombricultura para el manejo de bíosólídos provenientes de aguas residuales 15
INTRODUCCiÓNLas plantas de tratamiento aguas residuales
-PTAR-, afrontan un gran desafio en cuanto
al manejo de los residuos obtenidos conocidos
como biosólido s. En el mundo las investiga
ciones se han enfocado hacia la búsqueda de
alternativas para su transformación, tratamiento
y disposición final, con el fin de convertirlos en
un material útil en las cadenas productivas [1].
De acuerdo con lo establecido en el Atlas Olabal
de Residuos de Tratamiento de Aguas y Manejo
de Biosólidos (2008), se puede observar que Esta
dos Unidos es el pais que genera mayor cantidad
con 6'514.000 t, Y una población aproximada de
298'444.000 habitantes, seguido de China con
una producción de 2'966.000 t, Y 1.313'974.000
habitantes [2].
En Colombia, la producción de lodos alcanza
los 7400 nr' Idia (73.9 t/d ía) [2], los cuales pasan
por un proceso de digestión anaerobia que permite
disminuir microorganismos patógenos y destruir
parte de los componentes orgánicos biodegradables
[3], luego de lo cual son definidos como biosólidos,
pues consisten en un material orgánico como
resultado del tratamiento de aguas residuales que
puede ser reciclado [1] . Actualmente, en Bogotá D.
C. se generan aproximadamente 92 times y 1.102
t/año de biosólidos [3].
Una de las alternativas propuestas más renta,
bIes para la disposición final de estos es usarlos
como acondicionadores o mejoradores de sue
los, dado que encierran en su composición mate,
ria orgánica -MO-, así como también, macro y
micronutrientes, haciendo que su contribución sea
de suma importancia en lo que respecta al ahorro
de recursos en la compra de fertilizantes; además,
proporcionan una mejora en las características
físico-químicas, en valores de nitrógeno, fosforo y
potasio (N-P-K), y biológicas [1, 3].
A pesar de que la norma EPA 40 CFR part 530
hace algunas restricciones en la aplicación directa
a suelos agricolas para los biosólidos tipo B (en la
tabla 1 se muestran las características microbiológi-
cas), permite su aplicación únicamente en cultivos
donde los productos tengan un procesamiento
posterior a la cosecha, como los cereales, lo cual
no es recomendable, ya que pueden generar efectos
adversos en las características naturales del suelo,
debido a su composición físíco-quimíca y biológi
ca. Por esta razón, se plantea el uso de procesos
complementarios que permitan la estabilización y
puedan ser usado como abono; uno de ellos es el
Tabla 1. Criterios microbiológicos para la caracterización de biosólidos
Criterio Unidad EE. UU. (l) Méxtcc (2) Bm,il (3) Chile (4) Ar.gentina (5) Colombia (6)
Clase AClase A
Clase A: <lx103
Coliformee <lx103 Clase B:<lx103 Clase A Clase A <1x103 Clase A <1x103
fecalesNMP/g
Clase B: <lx103Clase B: <Ix.lü' Clase B: <2x10ó* Clase B: <2x10ó*
<LxIü" Clase C:<lx10ó
<2x10ó
Clase A: <3 Clase AClase A
Salmonella sp NMP/gClaeeA <3/4
Clase B: <3Ausencia en
<3/4ClaeeA <3/4 ausente
Clase C: <300lOg Clase B:
<lx103
Huevos deClase A: <1
ClaeeA <1/4 Clase A:
hemintoeHH/g ClaeeA <1/4 Clase B: <10
Clase B: <10 <1/4- ClaeeA <1/4
Clase C: <35
Virus UFP/g ClaeeA <1/4 - ClaeeA <1/4 - - -
Fuente: Torres et al [8] * Valores para E co]i
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16 Alvaro Chavea Porras - Alejandra Rodríguez González - Fabián Eduardo González Gómez
compostaje, que posibilita mejorar las altas concentraciones de iones (CE), estabilizar el pH, disminuir
las sustancias tóxicas como metales pesados (As,
Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Se y Zn), así como reducir los
microorganismos patógenos presentes. [4].
Para este caso se planteó el uso de un sistema
de lombricultura o vermicultivo para el manejo,
con el fin de que puedan ser usados como abono.
En el proceso se involucró el uso de la lombriz de
la especie Eisenia foetida o lombriz roja californiana,
debido a su alta tasa de reproducción (un capullo
por semana), alta producción de humus mediante
la transformación y translocación de la MO, y alta
resistencia a condiciones extremas [5].
En general, la lombricultura, a diferencia delcompostaje, mejora las características tísicas del
sustrato, por el desplazamiento del individuo, comoson la retención y la penetración del agua [6].
Por lo anterior, se analizó la dinámica biológica
(micro y macro) presente en un sistema piloto de
lombricultura para el tratamiento de bíosólidos
presentes en aguas residuales domésticas provenien
tes de la Planta de Tratamiento Aguas Residuales
-PTAR- Salitre, Bogotá D. C.
1 MATERIALES Y MÉTODOS
1.1 Recolección del biosólido
La materia prima fue una muestra de bíosólidos
de la PTAR El Salitre de Bogotá D. C. correspon
diente a 150 kg. La recolección se hizo en lonas
plásticas que fueron transportadas hasta la sede
de la Universidad.
Estos se obtuvieron mediante el proceso de
sedimentación primaria de la planta; posterior
mente, fueron espesados y digeridos anaerobiamente por 22 días a 35 oC, finalmente fueron
llevados a una etapa de deshidratación con una
sequedad media de 32 %.
1.2 Diseño del sistema piloto de lombricultura
Con el fin de identificar y analizar los diferentes
procesos biológicos que ocurren durante la trans-
Universidad de Medellin
formación y translocación, se estableció un esque
ma metodológico con diferentes actividades, que
suministraron la información para la consecución
de los objetivos. Además, se diseñó un sistema
piloto, de tal forma que involucró la menor inter
vención antrópica en su operación.
El sistema consistió en un contenedor plásti
co con dimensiones de 0,90 m de ancho, 1,10 m
de largo y 1,00 m de alto, con una capacidad de
0,99m3 que tenía una válvula en la parte inferior
para el drenado de lixiviados.
En la figura 1, se muestra el contenedor utili
zado como sistema piloto. En su interior se adecuó
una capa de grava de 0,15 m de altura, seguido deuna de biosólido (90 kg) de 0,15 m, y se finalizó
con una superior de sustrato orgánico (tierra negra)
< 0,01 m de altura, para un total aproximado
de 0,30 mde altura. El sustrato orgánico (capa su
perior) estuvo compuesto por arcilla, limo, arena y
material vegetal descompuesto. Lafigura 2 muestra
el diseño y los componentes del sistema piloto de
lombricultura.
Este sistema se protegió con una cubierta plás
tica, polisombra, con el fin de mitigar los efectos
que tienen las variaciones climáticas que afectan
el desarrollo de la especie.
1.3 Recolección de muestrasSe tomó una serie de muestras de 2 kg de biosólido,
cada una, para el análisis en laboratorio, utilizando
frascos de plástico transparentes.
Figura L Contenedor utilizado para el biorreactor
Fuente: elaboración propia
Las muestras analizadas fUeron'
• De biosó1idos, proporcionados por la PTAR
E l Salitre, an tes d e ser dispuesto en el sistema
piloto,
Fí~ura 2. Diseño y componentes d el ,istem, ptl oto
d e lombricultura
SUSTRA TO HUMUS
B10-REACTOR
• De sustrato orgánico (tierra negra), antes de
ser dispuesto en el sistema,
• De humus, tomado d irec t amente del sistema,
t eniendo en cuenta la recolección en d ifi,ren tes
zonas p ara lograr una muestra homogénea,
como se presenta en la figura 3,
L a t ab la 2 hace referencia al t ip o de muestra
tomada y su fecha d e recolección, ya sea biosó1idos
(M.B-10do), sustrato (M.BO), humus (M.Bl) y humus
(M.B2} L as muestras de humus se re alizaron con
el fin de evalu a r los cambios en la composición
bio1ógka d entro del proceso,
1.4 Análisis de las muestras
L as muestras se envia ro n para an á lis is al Labora
t o ri o Nacional d e Su elos del l n s ti tu t o G eográfico
Agustín Codazzi (lGAC), Bo gotá n C ,
Tabla 2, Número d e muest ra, ytíempo d e recol ección
M""'tn (SónoowJ TIempo d< ,"cd ooc,ón
Bio.óhdo. (MB-lodo) Odí"
Su.tuto(MB-O) Odí"
Humuo (MB1) 15 d í;¡,
Humuo (MB2) 45cií",
F ígur, 3. Rec olección d e 1,. mue"r,. d e h umu,
fuvi ' t>.In J .n;'';.. , Un;v" ,ili.d d. ModoUlli , 'roí 1l, No ZZ pp 13-Z4 _ISSN 169Z-J3Z4 _. n" o';u>üo do 1lJ13/1lJZp M. dollin, Co lomb;,.
18 Álvaro Chávez Porras -Alejandra Rodríguez González - Fabián Eduardo González Gómez
1.5 Análisis biológicos
- Aislamiento de microorganismos celulíticos
aerobios (método: recuento en placa);
Conteo general de hongos y bacterias (método:
recuento en placa);
Microorganismos fijadores de nitrógeno (rné
todo: recuento en placa);
Microorganismos arnonificantes-producción
de amonio (método: numero más probable
-NMP-);
Microorganismos nitrificantes-oxidación de
nitrato (método: NMP);
Solubilizadores de fosfato (método: recuento
en placa);
Evaluación de la producción de COz biológico
en el suelo;
Conteo de protozoos edáficos (método: técnica
de conteo com cámara de Neubauer),
Evaluación de mesofauna (método: embudo
de Tullgren),
Observación de macrofauna sobre el sistema
piloto.
Los resultados se interpretaron por medio de
los indices ecológicos:
Índice de equitatividad (Simpson),
Índice de riqueza (Margalef)
Índice de diversidad (Shannon-Wicner).
2 RESULTADOSY DISCUSiÓN
Los resultados del análisis de laboratorio de la
muestra de bicsólidos (Mis-Lodo), antes de ser
dispuesta en el sistema piloto para el proceso
de lombricompostaje, se enuncian en la tabla 3,
donde se evidenciaron condiciones desfavorables
para su aplicación en cultivos, en razón de los al,
tos niveles de respiración microbiana, coliformes
fecales y bacterias de nitrificantes, ello indica que
su estabilización no es completa y, por tanto, no
debe usarse como abono [1, 7].
Universidad de Medelltn
Tabla3. Parámetros microbiológicos analizados
para la muestra de biosólidos
Parámetros microbiológicos Resultados
Hongos (UFC/g o ml de muestra) <100
Bacterias heterótrofae (UFC/g o ml de muestra) L5E+09
Bacterias tipo actinomiceto (UFC/g o ml de2.4E+03
muestra)
Fijadores de nitrógeno (UFC/g o ml de mues'3.7E+09
tra)
Solubiliaadoree de fosfatos (UFC/g o ml deLOE+07
muestra)
Nitroeomonae (MNP/g o ml de muestra) 3.7E+OS
Nitrobacter (NMP/g o ml de muestra) 6.2E+06
Reepiración (mg C02/g) / 48h 8.08
Amonificantee (NMP/g de suelo) >16E+08
pH(H) 6.1
Solmoneíla. spp NoD.
Colifcrmee totales (NMP/g o ml de muestra) 9.2E+07
Colifcrmee fecales (NMP/g o ml de muestra) 9.2E+07
Anaerobios totales (NMP/g o ml de muestra) <10
Denitrificantee (NMP/g o ml de muestra) >16E+06
Reductores de sulfato(NMP/g o ml de muestra) L6E+08
Fuente : elaboración propia
Los resultados obtenidos estos pertenecen a
la clase B, y pueden ser usados en cultivos donde
la parte de interés tengan un posterior procesa,
miento, como es el caso de los cereales; también
son recomendados como cobertura de rellenos
sanitarios, aplicaciones forestales y recuperación
de suelos degradados [1]. Lo anterior se puede efec
tuar, ya que presenta una densidad de coliíormes6
fecales inferior a 2xl0 NMP/g de sólidos totales o6
2xl0 UFC/g de sólidos totales.
En general, los biosólidos tipo B deben recibir
tratamiento posterior y son los de mayor restricción
para uso agricola [1]. La alta presencia de microor
ganismos pudo presentarse por el insuficiente
tiempo de depuración del agua para alcanzar la
Análisis de la dinámica biológica presente en un sistema piloto de lombricultura para el manejo de bíosólídos provenientes de aguas residuales 19
degradación adecuada por parte de las poblaciones
microbianas [4].
Los resultados microbiológicos de las muestras
tomadas durante el proceso se indican en la tabla
4. En la muestra MB1, se encontró una elevada
presencia de microorganismos patógenos en las
primeras fases de transformación y translocadón
de la MO. Los factores que pudieron influir son:
• El pH de la muestra con valor de 5.5, que se
encuentra fuera del rango óptimo (7.0-8.0) de
degradación [6], lo que impide que los procesos
metabólicos funcionen adecuadamente y no lo
gren degradar en su totalidad los componentes
presentes en el medio.
• La humedad registrada en las diferentes etapas
fue >70 %, y la adecuada esta entre 40-60 %.Teniendo en cuenta que su exceso pudo irnpe
dir que el oxigeno se difunda con eficacia hasta
la superficie de las particulas, donde tiene lugar
la mayor parte de la actividad biológica [4].
El resultado de la muestra final, MB2, indica
que el humus esta en la etapa de maduración, ya
que los microorganismos predominantes fueron
los actinomicetos. Los factores de humedad (>70
%) y pH (5.2) no son óptimos para seguir con la
degradación [4, 6], e impidieron llegar a la madu
ración completa y a la estabilidad adecuada para ser
usados directamente como abono [4]. Los valores
determinados en los análisis indicaron que aún se
podría realizar degradación, debido a la presencia
de mesófilos (bacterias, actinomicetos y patógenos)
que crecen a temperaturas óptimas entre 10,45oc [8, 9]
Al comparar los resultados biológicos, se pue
de decir que el humus se va estabilizando con el
tiempo, lo cual indica que las lombrices se adaptan
a distintos tipos de desechos, y reducen malos
olores y poblaciones de microorganismos nocivos,
así como también minimizan los efectos de la
contaminación por desechos orgánicos [10].
Tabla 4. Resultados microbiológicos durante el proceso de lombricompostaje
Parámetros microbiológicos MBl MB2MBO sustrato
Humus 15 Humus 45
Colifcrmee totales (NMP/g o ml de muestra) > 1,6E + OS 1,60E + OS > 1,6E + OS
Colifcrmee fecales (NMP/g) > 1,6E + OS 3,SOE + 04 > 1,6E + OS
Hongos (UFC*/g o ml de muestra) 4,10E + 03 S,60E + 04 2,SOE + 04
Bacterias heterótrofae (UFC*/g o ml de muestra) 9,90E + OS 2,00E + OS 6,00E + OS
Bacterias tipo Actinomiceto(UFC*/g o ml de muestra) 2,00E + OS 1,SOE + OS 2,00E + 06
Fijadores de nitrógeno (UFC*/g o ml de muestra) 1,90E + 09 3,40E + OS 1,30E + OS
Solubiliaadoree de fosfatos (UFC*/g o ml de muestra) 2,lOE + 06 1,30E + 06 S,SOE + OS
Nitrceomonae (NMP*/g o ml de muestra) 1,40E + 06 1,70E + 06 1,70E +06
Nitrobacter (NMP*/g o ml de muestra) 9,20E + 02 S,40E + 04 <l,OE + 04
Respiración (mg COz / g) /48h 0,S3 1,4S 1,16
Amonificantee (NMP*/g suelo) 7,SOE + OS S,lOE + 07 4,00E + 09
Salmonella spp N.D. N.D. N.D.
Anaerobioetotalee (NMP/g o ml de muestra) 1,lOE + 02 1,40E + 02 1,70E + 02
Denitrificantee (NMP*/g o ml de muestra) 1,10E + 09 7,SOE + 07 4,90E + 07
Reductores de sulfato(NMP*/g o ml de muestra) 2,20E+06 1,10E + 07
Fuente: elaboración propia
Revista Ingenierías Universidad de Medelltn, vol 12, No 22 pp 13-24 - ISSN 1692-3324 - enero-junio de 2013/202 p Medelltn, Colombia
2 O Alvaro Chávez Porras _Al ejandra Rodríguez Oonzález _Fabián Eduardo Oonzález Oómez
4.8%
o.OS%
Fue nte, Au tores, 2012
. ll.Olon·"d~~
• M('W~II~m~l~
• O' ib.:lhdoo
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Figura 4. Caracterización de nematodos y protozoos
dur8Ilte el c rccesc de lombricompcetaje
Fue nte, elaboración propia
escoo
' 0000 " IJl
asccc'0000
asccc
'0000
rscoo
' 0000
''''''e
Tabla 5. Composición de protozoos y nematodos edáftcos
durante el procese de lombricompostaj e
Figura 5. Composición porcentual de la f aun a edáfica en
la muestra 11BO
N.O N,o N ematodosMuestra
Protozoos Benéficos Patógenos
Bios ólidce (ME -lodo) ND* 39 421 19133
Sustrato (MEO) 2600 12395 1665
Sustrato-Humus (ME 1) 2roJO 2625 315
Sustrato-Humus (ME2 ) 24000 1120 120
98 individuos (4,82 %), Los órdenes Coleóptera y
Díptera aparecieron en una baja proporción (0,08
%), No existe equitatividad en la distribución de
individuos en los diferentes grupos, ya que existe
predominancia del orden Ccdembda: Asimismo,
la riqueza y diversidad general son muy bajas,
Fuen te, elaboración propia
Los resultados de la caracterización de proto
zoos y nematodos edáficce, se presentan en la tabla
5. Estos indicaron una disminución en las poblacio
nes de nematodos patógenos y benéficos durante el
proceso de lombricompoetaje, como se muestra en
la figura 4, Las altas temperaturas producidas en el
proceso de degradación y la presencia de hongos ne
matófagoe podrían ser las principales razones para
el control de estas poblaciones [11], Para la última
muestra -MB2-, el humus obtenido presentó un
alto número de nematodos patógenos, Por lo tanto,
se recomienda hacer un pre-compcetaje previo al
lombricompoetaje, con el fin de disminuirlas [5],
Por el contrario, las poblaciones de protozoos
registraron un aumento durante el proceso, como
se observa en la figura 5, Estos tienen un efecto
en la presencia de los protozoos, ya que compiten
por su fuente de alimentación: las bacterias , Por
consiguiente, los suelos pueden tener un número
elevado de nematodos o de protozoos, pero no de
ambos [11], Para la muestra MB2, los niveles pobla
cionalee fueron los esperados para un humus [5],
Los resultados de la caracterización de la micro
y macro fauna se presentan en la tabla 6, la cual
se compone de la clasificación taxonómica hasta
orden (familia en algunos grupos), el número de
individuos por grupo y los índices ecológicos de
las comunidades presentes en el sistema piloto,
representados mediante los siguientes índices: Di
versidad de Shannon-Weaver (H'), el cual se mide
en unidades de bits/individuo cuando la escala
logarítmica es base 2; Dominancia de Simpsom
(D), el cual muestra la abundancia de las especies
más comunes, por lo tanto, se refiere al mayor nú
mero de especies representadas en la muestra total
de individuos (su valor va de O a 1); y la Riqueza
de Margalef (R), que se refiere al mayor número
de individuos representados en cada una de las
muestras,
La figura 5 muestra la dominancia de la familia
lsotomídae (Orden Collembola) de 1617 individuos
(79,50 %), seguido de los ácaros 1\1esostigmata con
315 individuos (15,50 %) y ácaros Oribátidos con
Universidad de Medellín
Análisis de la dinámica biológica presente en un sistema piloto de lombricultura para el manejo de bioeólidoe provenientes de aguas residuales 21
Tabla 6. Caracterización de la meso y macrofauna edáfica
Muestra C1..illificación taxonómica N.o individuos Simpsom Margalef Shannon- Weaver
Cot1embola, Isotomidae 1617
Ácaros Oribátidos 98
MBO Ácaros Mesostigmata 315 0,388 0,019 0624
Larvas de Coleópteros 1
Dipteroadulto 1
Ácaros Oribátidos 594
Ácaros Mesostigmata 198MBl 0524 0,05 0726
Larvas de Coleópteros 32
Coleóptero adulto 3
Cot1embola, isotomidae 24
Ácaros Oribátidos 3
MB2 Cot1embola Onychiuridae 5 0,59 0,81 0,95
Enchitreydae 1
Cot1embola Hypogastruridae 1
Fuente: elaboración propia
situación propia de ambientes sometidos a uno o
más factores de estrés ambiental o de ambientes
muy especializados, como son las condiciones que
se presentan en las etapas iniciales del proceso.
En la muestra MB1 se encontró una dominan
cia de ácaros; para el orden Oribátida se registraron
594 individuos y para el Mesostigmata 198 indivi
duos, lo que representa una cantidad porcentual de
95,70 % del total. De igual manera, se encontraron
estados larvarios y adultos del orden Coleóptero, en
proporciones no significativas (4,20 %), como se ob
serva en la figura 6. En la muestra MBO, los indices
de diversidad y riqueza fueron bajos, lo que indica
un ambiente con condiciones limitantes para el
desarrollo de la edafofauna tipica de sustratos no
intervenidos por actividades antrópicas.
En la muestra MB2 se observó una abundancia
relativamente baja, dominada por los ColémbolosIsotomidae con 24 individuos, seguido de la familia
Onychiuridae con 3 individuos, lo que representa el
85,2 % del total de la muestra, como se evidencia
en la figura 7. La distribución de individuos en los
diferentes grupos indica una equitatividad media y
una mayor diversidad de Colémbolos. La diversidad
Figura 6. Composición porcentual de la fauna edáfica
en la muestra MB 1
3.8%0.4%
. Onb.11idos
I M<IO,tigmata
I larva Coleóptero
I AdultoColeóptero
Fuente: elaboración propia
Figura 7. Composición porcentual de la fauna edáfica
en la muestra MB2
2.9% 2.9%
arsotomtd ae
a Ortbattdos
. Onychiuridae
• Enchitra ida e
• Hypogastr uridae
Fuente: elaboración propia
Revista Ingenierías Universidad de Medellín, vol. 12, No. 22 pp. 13-24 - ISSN 1692-3324 - enero-junio de 2013/202 p . Medellín, Colombia
22 Álvaro Chávez Porras -Alejandra Rodríguez González - Fabián Eduardo González Gómez
de especies encontradas se aproxima a la co mpo
sición de la edafofauna presente en el humus [10] .
Los macroporos que resultan de la actividad
metabólica de E. [oetida son estructuras conside
radas como hábitat para algunos artrópodos que
los usan como refugios especificos [12], ya que los
macroagregados producido por las lombrices tienen
un alto contenido de MO y representan un sustrato
alimenticio valioso [13,14].
Existen relaciones interespecíficas negativas
que se pudieron presentar en el sistema como lo
son:
Depredación. Teniendo en cuenta la dieta de
las lombrices [15], los restos de microartrópodos
en el contenido intestinal y en las heces de estas
se han determinado como ingestión accidental de
la mesofauna [10] .
Competencia. Se presenta en baja proporción
en las primeras fases, ya que la presencia de meso,
fauna y macrofauna es baja. Sin embargo, en las
etapas finales, algunos grupos como colérnbolos
y ácaros, se pueden ver afectados por la acción de
lombriz, mientras que organismos como protozoos
y nematodos son favorecidos [16].
3. CONCLUSIONESYRECOMENDACIONES
Primeramente, el análisis muestra que los biosó
lides de la PTAR Salitre presentan condiciones
desfavorables para su aplicación en cultivos, en
razón a los altos niveles de respiración microbiana
y colitormes . Esto indica que deben recibir trata
miento antes de su uso agrícola.
La elevada presencia de microorganismos que
se evidencia en las primeras fases de transforma,
ción y translocación de la MO dentro del sistema
se debió a factores como la acidez del medio, exceso
de humedad, proporción de microorganismos y
alimento disponible; a su vez, la dominancia de
Colémbolos ¡sotomidae y Ácaros Mesostigmata en
estas fases indica un ambiente sometido a factores
de estrés ambiental y alto grado de contaminación.
Universidad de Medelltn
En la fase MB2 se obtuvo que indices de diversidad
y riqueza de la edaíotauna fueron bajos, compara
dos con otros ecosistemas edáficos naturales. No
obstante, el aumento en el valor de los índices y
la equitatividad media entre las poblaciones con
respecto al estado inicial supone que se presentan
condiciones favorables para la colonización de
nuevas especies; de igual forma, la presencia de
mesófilos (bacterias, actinomicetos y patógenos)
indica que el proceso se debe llevar a cabo por
mayor tiempo para que se complete el proceso y
pueda ser aplicado como abono.
Finalmente, el aumento de las poblaciones de
microinvertebrados sobre las capas más superticia
les (sustrato-humus) indica que la especie Eisenia
foetida no presentó relaciones intere specíficas
negativas (depredación o competencia), sino, por
el contrario, el humus producido por esta genera
mejores condiciones ambientales del suelo para la
colonización de nuevas especies importantes en la
mineralización de la MO.
En conclusión, para el control de microorga
nismos patógenos, se recomienda hacer un pre
compostaje para la estabilización del biosólido an
tes dellombricompostaje. Después, se recomienda
realizar pruebas de sobrevivencia, como la P SOL,
(prueba de las cincuenta lombrices), durante 48horas, con el fin de verificar que los biosólidos yel
humus no afecten el metabolismo de las lombrices .
De igual forma, se puede aplicar cal para estabilizar
el pH del medio y favorecer su desarrollo, al igual
que el crecimiento de poblaciones microbianas
controladoras de patógenos.
Para mejorar la eficiencia del proceso y esta
blecer la mejor formulación del humus, se reco
mienda evaluar, en primer lugar, el crecimiento y
la población de lombrices, mediante el método de
cuarteamiento, analizando muestras homogéneas
sobre cada tratamiento. Igualmente, es necesario
realizar ensayos suficientes (control, tratamientos y
réplicas) que puedan ser analizados mediante méto
dos estadísticos, donde se compare con diferentes
sustratos para la mezcla con biosólidos.
Análisis de la dinámica biológica presente en un sistema piloto de lombricultura para el manejo de bíosólídos provenientes de aguas residuales 23
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Revista Ingenierías Universidad de Medelltn, vol 12, No 22 pp 13-24 - ISSN 1692 -3324 - enero-junio de 2013/202 p Medelltn, Colombia